JP3589819B2

JP3589819B2 - 光ファイバープローブ及びそれを用いた近接場光学顕微鏡

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Publication number: JP3589819B2
Application number: JP31392096A
Authority: JP
Inventors: 秀二物部; 元一大津
Original assignee: Kanagawa Academy of Science and Technology
Current assignee: Kanagawa Academy of Science and Technology
Priority date: 1996-11-25
Filing date: 1996-11-25
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2016-11-25
Also published as: JPH10153604A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ファイバープローブ及び半導体デバイスの評価等に用いられる近接場光学顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近接場光学顕微鏡は、走査型プローブ顕微鏡の一つであり、ナノメータサイズの開口部を有する光プローブを備え、この光プローブによって光の検出あるいは照射を行い試料の形状測定等を行うものである。この光の検出あるいは照射を行うための光プローブは、コアの周りに、遮蔽層となるクラッドが設けられてなる光ファイバーよりなり、その一端に、クラッドから突出したコアが先鋭化されることで形成された先鋭部を有している。この光プローブでは、この先鋭部の先端で光の散乱、検出あるいは出射を行う。
【０００３】
ところで、試料とプローブ間の情報伝達媒体がそれぞれ電子と力であるところの走査型トンネル顕微鏡（ＳｃａｎｎｉｎｇＴｕｎｎｅｌｉｎｇＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）と原子間力顕微鏡（ＡｔｏｍｉｃＦｏｒｃｅＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）のような他の走査型プローブ顕微鏡（ＳｃａｎｎｉｎｇＰｒｏｂｅＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）では形状測定しか行うことができない。これに対して、光を媒体とする近接場光学顕微鏡は、試料の形状測定だけでなく、局所的な波長分光測定を行うことができる。
【０００４】
例えば、半導体デバイスの分野では、その評価のために吸収・発光・蛍光等の分光測定がよく行われており、近接場光学顕微鏡をそのような半導体デバイスの評価に用いれば、ナノメータ級の空間分解能をもって評価を行うことができるものと期待される。
【０００５】
ここで、これらの光学現象のうち発光を測定する場合には、光（励起光）を照射することによって半導体に電子と正孔を生じさせ、この励起された電子が正孔と再結合するときに放出する光（検出光）を検出、分光する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような発光の測定を、従来の近接場光学顕微鏡をそのまま用いて行おうとすると次のような問題が生じる。
【０００７】
すなわち、近接場光学顕微鏡の測定モードには、光プローブによって光の照射を行うイルミネーションモードと、光プローブによって光の検出を行うコレクションモードとがある。
【０００８】
まず、イルミネーションモードでは、図７に示すように、光プローブ３１の後端部から励起光Ｌｅを取り込んでコア内を伝搬させる。先端部にまで伝搬した励起光Ｌｅは先鋭部で集光され開口部３２から出射する。出射した励起光Ｌｅは試料３３に局所的に照射され、これによって試料３３が発光する。この試料から発生した光Ｌｓは、試料３３の裏側に配置されたレンズ３４によって集光され、光検出部３５で検出される。
【０００９】
しかし、半導体では、励起光が照射されることによって励起された電子が空間的に拡散する。試料から発生した光をレンズで集光するイルミネーションモードでは、検出される光量がレンズによって集光された光の平均的な値になってしまうことから、空間分解能が低く、半導体におけるような空間的に拡散する電子の発光を検出するには適さない。
【００１０】
一方、コレクションモードでは、図８に示すように、例えば試料３６の裏側に配置された照明によって試料３６に励起光を照射し、試料３６を発光させる。この試料から発生した光Ｌｓは、局所的に光プローブ３７の開口部３８から取り込まれ、コア内を伝搬して光検出部３９に導かれる。
【００１１】
このようにコレクションモードでは試料の裏側から励起光を照射するが、この照射方法では、特に試料の光透過性が低い場合には光プローブによる検出位置で局所的に光励起を生じさせるのが困難である。したがって、光透過性の低い試料に対しては、光プローブによる検出位置に向かって斜めに励起光Ｌｅを照射することも考えられるが、検出位置は光プローブ３７の陰になることから、やはりその位置で効率的に光励起を生じさせるのは難しい。
【００１２】
そこで、本発明はこのような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、励起光と、試料から発生した検出光の両方を伝搬することが可能な光ファイバープローブを提供することを目的とする。
【００１３】
また、そのような光ファイバープローブを用いることによって、半導体のように透過性が低く、しかも励起した電子が空間的に拡散する試料の発光を、高い分解能で検出できる近接場光学顕微鏡を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る光ファイバープローブは、単一導波モードの光を伝搬する単一モードコアとして機能するコアの周りに、上記単一モードコアに対するクラッドとして機能するとともに、複数の導波モードの光を伝搬する多モードコアとして機能する第１のクラッドと、上記多モードコアに対するクラッドとして機能する第２のクラッドが設けられてなる光ファイバーよりなり、基端部から突出したコアと第１のクラッドを先鋭化することで形成された先鋭部を有し、上記先鋭部の先端から試料に照射する励起光を上記コアを介して伝搬し、上記多モードコアは上記励起光を照射した試料から発生した検出光を上記先鋭部の先端から取り込んで上記第１のクラッドを介して伝搬することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、励起光を発生する照明と、この照明からの励起光を伝搬して試料に照射するとともに励起光の照射によって試料から発生した検出光を伝搬する光ファイバープローブと、この光ファイバープローブによって伝搬された検出光を反射するとともに励起光を透過する半透鏡と、この半透鏡によって反射された検出光を検出する光検出部を備えた近接場光学顕微鏡であって、上記光ファイバープローブは、単一導波モードの光を伝搬する単一モードコアとして機能するコアの周りに、上記単一モードコアに対するクラッドとして機能するとともに、複数の導波モードの光を伝搬する多モードコアとして機能する第１のクラッドと、上記多モードコアに対するクラッドとして機能する第２のクラッドが設けられてなる光ファイバーよりなり、基端部から突出したコアと第１のクラッドを先鋭化することで形成された先鋭部を有し、上記照明からの励起光を上記コアを介して伝搬して上記先鋭部の先端から試料に照射し、上記多モードコアは上記励起光の照射によって試料から発生した検出光を上記第１のクラッドを介して伝搬することを特徴とする。
【００１６】
このような近接場光学顕微鏡では、励起光の照射と検出光の取り込みの両方が光ファイバープローブによってなされるので、半導体のように光透過率が低く、しかも励起した電子が空間的に拡散するような試料であったとしても、試料の検出位置に対して局所的に励起光が照射され、また試料が発生する検出光が高い空間分解能をもって検出される。
【００１７】
また、この光ファイバープローブでは、励起光が単一導波モードの光を伝搬するようになされたコア内を伝搬し、試料からの検出光が複数の導波モードの光を伝搬するようになされた第１のクラッド内を伝搬する。単一モードのコア内では、光の減衰が小さいので、励起光の損失が小さく抑えられ、高い励起効率が得られる。また、単一モードのコア内では偏光（光の振動方向）の変動が少ない。一方、多モードのコア（第１のクラッド）は結合できる導波モードが多数存在するので、試料からの検出光が効率よく集光される。したがって、試料の特性を反映した波長分光スペクトルが感度よく測定される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
本発明にかかる光ファイバープローブは、図１に示すように、コア１の周りに、第１のクラッド２と第２のクラッド３が設けられてなる光ファイバーよりなり、その一端に、基端部から突出したコアと第１のクラッドを先鋭化することで形成された先鋭部４を有している。そして、この光ファイバープローブでは特に、上記コア１は単一導波モードの光を伝搬するようになされ、上記第１のクラッド２は複数の導波モードの光を伝搬するようになされている。すなわち、この光ファイバープローブでは、上記コア１内を、単一導波モードの光がコア１と第１のクラッド２の境界で反射を繰り返しながら伝搬し、上記第１のクラッド２内を、複数の導波モードの光が第１のクラッド２と第２のクラッド３の境界で反射を繰り返しながら伝搬する。つまり、第１のクラッド２が、コア１に対するクラッドとして機能するとともに多モードコアとして機能する。
【００２０】
このような光ファイバープローブは、例えば近接場光学顕微鏡の光プローブとして用いることができる。
【００２１】
この光ファイバープローブを備えた近接場光学顕微鏡の構成を図２に示す。
【００２２】
この近接場光学顕微鏡は、試料１１に励起光Ｌｅを照射し、励起光Ｌｅの照射によって試料１１から発生する光（検出光）Ｌｓを検出し、分光測定するものであって、励起光Ｌｅを発生する照明１２と、この照明１２から発生する励起光Ｌｅを光ファイバープローブ１４に導くためのレンズ１３と、励起光Ｌｅを伝搬して試料１１に照射するとともに励起光Ｌｅの照射によって試料１１から発生した検出光Ｌｓを伝搬する光ファイバープローブ１４と、この光ファイバープローブ１４によって伝搬された検出光Ｌｓを反射するとともに励起光Ｌｅを透過するダイクロイックミラー１５と、このダイクロイックミラー１５によって反射された検出光Ｌｓを検出する光検出部１６を備えている。すなわち、この近接場光学顕微鏡は、光ファイバープローブ１４によって光の照射と検出の両方がなされるイルミネーション・コレクションモードである。
【００２３】
この光ファイバープローブ１４は、図１に示す３重構造の光ファイバープローブであり、単一導波モードの光を伝搬するようになされたコア１の周りに、複数の導波モードの光を伝搬するようになされた第１のクラッド２が設けられ、さらにこの第１のクラッド２の周りに第２のクラッド３が設けられて構成されている。
【００２４】
このような光ファイバープローブ１４を用いる近接場光学顕微鏡では、照明１２から発生した励起光Ｌｅがダイクロイックミラー１５を透過し、レンズ１３によって集光される。集光された励起光Ｌｅは、光ファイバープローブ１４の後端部から取り込まれ、コア１と第１のクラッド２の境界で反射を繰り返しながらコア内１を伝搬する。先鋭部５にまで伝搬された励起光Ｌｅはこの先鋭部５で集光され、先鋭部末端の開口部６から出射し、試料１１に照射される。
【００２５】
励起光Ｌｅが照射された半導体などの試料１１では、励起光が吸収されて電子と正孔が生じる。ここでは、この励起された電子が正孔と再結合するときに放出する光（検出光）Ｌｓを検出、分光する。
【００２６】
この試料１１から発生した検出光Ｌｓは、光ファイバープローブ１４の開口部６から取り込まれ、第１のクラッド２と第２のクラッド３の境界で反射を繰り返しながら第１のクラッド２内を伝搬する。伝搬された検出光Ｌｓは光ファイバープローブ１４の後端側から出射し、ダイクロイックミラー１５によって光検出部１６側に反射され、この光検出部１６で検出及び分光測定がなされる。なお、光ファイバープローブ１４では後端部で励起光Ｌｅの一部が放射されるが、励起光Ｌｅはダイクロイックミラー１５を透過するので、光検出部１６で検出されることはない。つまり、このダイクロイックミラー１５は、励起光Ｌｅと検出光Ｌｓを弁別するように機能する。なお、この励起光Ｌｅと検出光Ｌｓはファイバー端面において放射角度が異なるので空間的に分離することも可能である。
【００２７】
このような近接場光学顕微鏡では、励起光Ｌｅの照射と検出光Ｌｓの取り込みの両方が光ファイバープローブ１４によってなされるので、半導体のように光透過率が低く、しかも励起した電子が空間的に拡散するような試料であったとしても、試料の検出位置に対して局所的に励起光Ｌｅを照射することができ、また光励起された試料１１が発生する検出光Ｌｓを高い空間分解能をもって検出することができる。
【００２８】
また、発光の波長分光測定では、試料から得られる光信号が非常に弱いことから、励起効率と集光効率を高めることが重要になる。
【００２９】
ここで、この光ファイバープローブ１４では、励起光Ｌｅが単一導波モードの光を伝搬するようになされたコア１内を伝搬し、試料１１からの検出光Ｌｓが複数の導波モードの光を伝搬するようになされた第１のクラッド内２を伝搬する。単一モードのコア１内では、光の減衰が小さいので、励起光の損失が小さく抑えられ、高い励起効率が得られる。また、多モードのコア（第１のクラッド）２は結合できる導波モードが多数存在するので、試料１１からの検出光Ｌｓを効率よく集光することができる。したがって、試料の特性を反映した波長分光スペクトルが感度よく測定される。
【００３０】
なお、励起効率や集光効率を高めるためには、光ファイバープローブの先鋭部の形状も重要になる。
【００３１】
すなわち、光ファイバープローブでは先鋭部の先鋭角が小さくなる程、光の照射や取り込みが局所的になり、分解能は向上する。しかし、単に円錐状に先鋭化して形成された先鋭部では、先鋭角が小さくなる程、光の透過効率が低くなる。
【００３２】
これに対して、図１に示すように傾斜角を２段階に変化させて先鋭化したり、さらには図３に示すように傾斜角を３段階に変化させて先鋭化すると、末端側の傾斜角αを小さい角度にした場合でも、それよりも基端側のβを大きな角度にしたり、γの角度を調整することによって光の透過効率を確保することができる。なお、それぞれの傾斜角を有する面について、末端側から第１のテーパー面４ａ，２５ａ、第２のテーパー面４ｂ，２５ｂ、第３のテーパー面２５ｃと称する。
【００３３】
このような光ファイバーの先端形状は、化学エッチング等によって得ることができる。エッチング液としては、４０重量％ＮＨ_４Ｆ溶液、５０重量％ＨＦ酸及びＨ_２Ｏよりなる緩衝ＨＦ溶液等が用いられる。
【００３４】
まず、図１に示すような２段階の傾斜角で先鋭化された光ファイバープローブは、コア１の周りに、第１のクラッド２、第２のクラッド３が設けられた３重構造ファイバーの一端を化学エッチングすることによって作製することができる。
【００３５】
３重構造ファイバーを、化学エッチングによって２段階の傾斜角で先鋭化するには、エッチング液中でのコアの溶解速度をＲ_１、第１のクラッドの溶解速度をＲ_２、第２のクラッドの溶解速度をＲ_３としたときに、Ｒ_１＜Ｒ_２＜Ｒ_３なる条件を満たすことが必要である。なお、３重構造ファイバーの材料構成の一例を以下に示す。
【００３６】
コア：ＧｅＯ_２添加ＳｉＯ_２（溶解速度：Ｒ_１，外周面の半径ｒ_１）
第１のクラッド：低濃度Ｆ添加ＳｉＯ_２（溶解速度Ｒ_２，外周面の半径ｒ_２）
第２のクラッド：高濃度Ｆ添加ＳｉＯ_２（溶解速度Ｒ_３，外周面の半径ｒ_３）
Ｒ_１＜Ｒ_２＜Ｒ_３なる溶解速度分布でエッチングを行うと、外周面では第２のクラッド３がエッチングされてファイバー径が細くなり、先端面では３層の溶解速度の違いによって先鋭化される。そして、エッチング時間が次式で示されるＴ_３となったところで、αなる傾斜角を有する第１のテーパー面４ａがコア１に形成され、βなる傾斜角を有する第２のテーパー面４ｂが第１のクラッド２に形成されたかたち、すなわち２段階の傾斜角で先鋭化された先端形状が得られる。
【００３７】
Ｔ_３＝［（ｒ_２−ｒ_１）／Ｒ_２］［（Ｒ_２＋Ｒ_３）／（Ｒ_３−Ｒ_２）］^１／２
ここで、第２のクラッド３を多モードファイバーのクラッドとして機能させるには、Ｔ_３の時点で第１のクラッド２の周りに第２のクラッド３が残っていなければならない。それには、第２のクラッド３の外周面の半径ｒ_３が、次式で示されるｒ_３Ｐよりも大きい値に設定されており、且つｒ_３−ｒ_３ｐの値が光の波長よりも十分に大きい値とされていることが必要である。
【００３８】
ｒ_３Ｐ＝ｒ_２＋（ｒ_２−ｒ_１）［（Ｒ_１＋Ｒ_２）／（Ｒ_２−Ｒ_１）］^１／２
次に、図３に示すような３段階の傾斜角で先鋭化された光ファイバープローブは、例えば、第１のコア２１の周りに、第２のコア２２、第１のクラッド２３、第２のクラッド２４が設けられた４重構造ファイバーの先端部を化学エッチングすることによって作製することができる。
【００３９】
４重構造ファイバーを化学エッチングによって３段階の傾斜角で先鋭化するには、エッチング液中での第１のコア２１の溶解速度をＲ_１、第２のコアの溶解速度をＲ_２、第１のクラッドでの溶解速度をＲ_３、第２のクラッドでの溶解速度をＲ_４としたときに、Ｒ_１＜Ｒ_２＜Ｒ_３＜Ｒ_４なる条件を満たすことが必要である。なお、４重構造ファイバーの材料構成の一例を以下に示す。
【００４０】
第１のコア：ＧｅＯ_２添加ＳｉＯ_２（溶解速度Ｒ_１，外周面の半径ｒ_１）
第２のコア：純粋ＳｉＯ_２（溶解速度Ｒ_２，外周面の半径ｒ_２）
第１のクラッド：低濃度Ｆ添加ＳｉＯ_２（溶解速度Ｒ_３，外周面の半径ｒ_３）
第２のクラッド：高濃度Ｆ添加ＳｉＯ_２（溶解速度Ｒ_４，外周面の半径ｒ_４）
Ｒ_１＜Ｒ_２＜Ｒ_３＜Ｒ_４なる溶解速度分布でエッチングを行うと、外周面では第２のクラッド２４がエッチングされてファイバー径が細くなり、先端面では４層の溶解速度の違いによって先鋭形状が現れる。そして、エッチング時間が次式で示されるＴ_４となったところで、αなる傾斜角を有する第１のテーパー面２５ａが第１のコア２１に形成され、βなる傾斜角を有する第２のテーパー面２５ｂが第２のコア２２に形成され、γなる傾斜角を有する第３のテーパー面２５ｃが第１のクラッド２３に形成されたかたち、すなわち３段階の傾斜角で先鋭化された先端形状が得られる。
【００４１】
Ｔ_４＝［（ｒ_３−ｒ_２）／Ｒ_３］［（Ｒ_３＋Ｒ_４）／（Ｒ_４−Ｒ_３）］^１／２
ここで、第２のクラッド２４を多モードコアのクラッドとして機能させるには、Ｔ_４の時点で第１のクラッド２３の周りに第２のクラッド２４が残っていなければならない。それには、第２のクラッド２４の外周面の半径ｒ_４が、次式で示されるｒ_４Ｐよりも大きい値に設定されており、且つｒ_４−ｒ_４ｐの値が光の波長よりも十分に大きい値とされていることが必要である。
【００４２】
ｒ_４Ｐ＝ｒ_３＋（ｒ_３−ｒ_２）［（Ｒ_２＋Ｒ_３）／（Ｒ_３−Ｒ２_）］^１／２
なお、光ファイバーとしては、このような３重構造ファイバーや４重構造ファイバーの他、第２のクラッドを高濃度Ｆ添加ＳｉＯ_２よりなる層と純粋ＳｉＯ_２よりなる層の２重構造としたものであっても良い。光ファイバーの高濃度Ｆ添加ＳｉＯ_２の割合が大きい場合、ファイバーの作製に際する線引き過程で残留応力が生じ易く、ファイバーのへき開によって平坦なカット面を得るのは難しい。第２のクラッドを高濃度Ｆ添加ＳｉＯ_２よりなる層と純粋ＳｉＯ_２よりなる層の２重構造とすると、純粋ＳｉＯ_２を用いる分、高濃度Ｆ添加ＳｉＯ_２の割合が減少するので残留応力が抑えられ、平坦なへき開面が得られるようになる。
【００４３】
また、この光ファイバープローブには、図４、図５に示すように遮光性被覆層５，２６によって末端に微小開口６，２７を形成するようにしても良い。
【００４４】
すなわち、図４あるいは図５に示す光ファイバープローブの開口部６，２７近傍を図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に拡大して示す。遮光性被覆層５，２６によって開口部を形成するには、図６（ｂ），（ｃ）に示すように、遮光性被覆層５，２５を先端面近傍を除いて形成し、この遮光性被覆層５，２６から先鋭部の先端を露出あるいは突出させる。あるいは図６（ａ）に示すようにこの先端での遮光性被覆層５，２６の厚さを薄くする。このとき先端以外の領域での遮光性被覆層５，２６の厚さは、遮光性被覆層５，２６を構成する遮光性物質において透過光が入射光の１／ｅとなるときの厚さ（表皮厚さ）をｄ_ｓとしたときに、ｄ_ｓより十分厚いこと、例えば１００ｎｍ以上とすることが必要である。また、先端での遮光性被覆層の厚さは、ｄ_ｓ以下であること、例えば３０ｎｍ以下とすることが必要である。
【００４５】
このようにして遮光性被覆層５，２６を形成すると、遮光性被覆層５，２６が形成された部分では光の入射が遮られ、先鋭部の露出部分あるいは遮光性被覆層５，２６の厚さの薄い部分でのみ光が選択的に取り込まれるようになるので、分解能が向上する。なお、この遮光性被覆層５，２６としては、アルミニウム、金、銀、白金、ニッケル等の金属材料を用いるのが望ましい。
【００４６】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明では、光ファイバープローブを、単一導波モードの光を伝搬するようになされたコアと、複数の導波モードを伝搬するようになされた第１のクラッドと、第２のクラッドによって構成する。そして、この光ファイバープローブを、例えば発光の波長分光測定を行う近接場光学顕微鏡において、励起光の照射と検出光の検出を行うための光プローブとして使用する。このような光ファイバープローブを用いる近接場光学顕微鏡では、半導体のように光透過率が低く、しかも励起した電子が空間的に拡散するような試料であったとしても、試料の検出位置に対して局所的に励起光を照射することができ、また光励起された試料が発生する検出光を高い空間分解能をもって検出することができる。また、単一モードのコア内では、光の減衰が小さく、励起光の損失が小さく抑えられるので、高い励起効率が得られる。また、多モードのコア（第１のクラッド）は結合できる導波モードが多数存在するので、試料からの検出光を効率よく集光することができる。したがって、高い空間分解能をもって試料の波長分光特性を感度よく測定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した光ファイバープローブの先鋭形状の一例を示す要部断面図である。
【図２】本発明を適用した近接場光学顕微鏡の一構成例を示す模式図である。
【図３】本発明を適用した光ファイバープローブの先鋭形状の他の例を示す要部断面図である。
【図４】３重構造の光ファイバープローブに遮光性被覆層を形成した様子を示す要部断面図である。
【図５】４重構造の光ファイバープローブに遮光性被覆層を形成した様子を示す要部断面図である。
【図６】遮光性被覆層によって形成される開口部を示すものであり、（ａ）は遮光性被覆層の厚さを薄くすることによって形成された開口部を示す要部断面図であり、（ｂ）は遮光性被覆層から先鋭部を露出させることで形成された開口部を示す要部断面図であり、（ｃ）は遮光性被覆層から先鋭部を突出させることで形成された開口部を示す要部断面図である。
【図７】イルミネーションモードの近接場光学顕微鏡の構成を示す模式図である。
【図８】コレクションモードの近接場光学顕微鏡の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１コア、２，２３第１のクラッド、３，２４第２のクラッド、４，２５先鋭部、２１第１のコア、２２第２のコア、１１試料、１２照明、１３レンズ、１４光ファイバープローブ、１５ダイクロイックミラー、１６光検出部

Claims

単一導波モードの光を伝搬する単一モードコアとして機能するコアの周りに、上記単一モードコアに対するクラッドとして機能するとともに、複数の導波モードの光を伝搬する多モードコアとして機能する第１のクラッドと、上記多モードコアに対するクラッドとして機能する第２のクラッドが設けられてなる光ファイバーよりなり、
基端部から突出したコアと第１のクラッドを先鋭化することで形成された先鋭部を有し、上記先鋭部の先端から試料に照射する励起光を上記コアを介して伝搬し、上記多モードコアは上記励起光を照射した試料から発生した検出光を上記先鋭部の先端から取り込んで上記第１のクラッドを介して伝搬することを特徴とする光ファイバープローブ。
励起光を発生する照明と、この照明からの励起光を伝搬して試料に照射するとともに励起光の照射によって試料から発生した検出光を伝搬する光ファイバープローブと、この光ファイバープローブによって伝搬された検出光を反射するとともに励起光を透過する半透鏡と、この半透鏡によって反射された検出光を検出する光検出部を備えた近接場光学顕微鏡であって、
上記光ファイバープローブは、単一導波モードの光を伝搬する単一モードコアとして機能するコアの周りに、上記単一モードコアに対するクラッドとして機能するとともに、複数の導波モードの光を伝搬する多モードコアとして機能する第１のクラッドと、上記多モードコアに対するクラッドとして機能する第２のクラッドが設けられてなる光ファイバーよりなり、基端部から突出したコアと第１のクラッドを先鋭化することで形成された先鋭部を有し、上記照明からの励起光を上記コアを介して伝搬して上記先鋭部の先端から試料に照射し、上記多モードコアは上記励起光の照射によって試料から発生した検出光を上記第１のクラッドを介して伝搬することを特徴とする近接場光学顕微鏡。